Question

[化学—选修3：物质结构与性质]A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元素，A^2－和B²⁺具有相同的电子构型；C、D为同周期元索，C核外电子总数是最外层电子数的3倍；D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题：

（1）四种元素中电负性最大的是       （填元素符号），其中C原子的次外层电子排布式为         。

（2）单质A有两种同素异形体，其中沸点高的是      （填分子式），原因是               ；B的氢化物所属的晶体类型是                 ，B单质所形成的晶体，一个晶胞平均含有      个原子。

（3）C和D反应可生成组成比为1：5的化合物E，E的分子式为       ，已知该分子的空间构型为三角双锥，则其中两个Cl原子被F原子所替代得到的产物结构有      种。

（4）化合物D₂A的立体构型为            ，中心原子的价层电子对数为       ，单质D与Na₂SO₃溶液反应，其离子方程式为                                             。

（5）A和B能够形成化合物F，F晶体中的B²⁺离子的排列方式如图所示，

①每个B²⁺周围最近的等距离的B²⁺离子有           个。

②已知F的晶胞参数是a₀=0.54nm，它的密度为         （只列式不作计算，阿伏加德罗常数为6.02×10²³mol^-1）。

Answer

（15 分）

（1）O；2s22p6

（2）O3；O3相对分子质量较大，范德华力大；离子晶体；2

（3） PCl5；3

（4）V形；4；Cl2＋SO32－＋H2O＝2Cl－＋SO42－＋2H+

（5）①12；②

【解析】

试题分析：C核外电子总数是最外层电子数的3倍，应为P元素，C、D为同周期元素，则应为第三周期元素，D元素最外层有一个未成对电子，应为Cl元素，A2-和B2+具有相同的电子构型，结合原子序数关系可知A为O元素，B为Mg元素。

（1）四种元素分别为O、Mg、P、Cl，电负性最大的为O元素，C为P元素，其次外层电子排布式为2s22p6；

（2）A为O元素，有O2、O3两种同素异形体，二者对应的晶体都为分子晶体，因O3相对原子质量较大，则范德华力较大，沸点较高。A的氢化物为水，为分子晶体，B的氢化物为MgH2，为离子晶体；Mg单质所形成的晶体，一个晶胞平均含有2个原子。

（3）C和D反应可生成组成比为1：5的化合物为PCl5；Cl5为三角双锥构型，则其中两个Cl原子被F 原子所替代得到的产物结构有3种；

（4）化合物D2A为Cl2O，O为中心原子，形成2个δ键，孤电子对数为=2，则中心原子的价层电子对数为4，立体构型为V形；Cl2与Na2SO3溶液反应的离子方程式为Cl2＋SO32－＋H2O＝2Cl－＋SO42－＋2H+。

（5）①MgO中Mg2+采用面心立方的堆积方式，故每个Mg2+周围最近的等距离的Mg2+离子有12个；

②由于采用面心立方，晶胞中含有4个MgO，根据密度=质量÷体积可得：

。

考点：考查了物质结构和性质、晶胞计算、原子结构等的相关知识。